[发明专利]一种生产高纯阴极铜的方法

说明书

本发明提供了一种生产高纯阴极铜的方法，包括以下步骤：1)配制电解液，电解液离子浓度；2)用不锈钢板作阴极，阴极侧边覆以夹条或其它绝缘材料，阴极整体放置在绝缘材料制作的框架内，框架离阴极表面的距离≧60mm，框架由200目或以上的过滤材料包裹；3)保持电解液的不间断循环和电解液温度的稳定，电解液循环过程中，对全循环量的电解液进行至少两道过滤工序的处理；4)经过多道过滤处理后的电解液为阴极液，通过管道输送直接进入阴极框架内，进行电解生产；5)杂质离子浓度达到技术控制指标上限前，抽取溶液进行净化处理。本发明提供的一种生产高纯阴极铜的方法，实现了高纯阴极铜的生产，生产及净化过程技术成熟，生产成本低。

技术领域

本发明涉及高纯阴极铜的生产工艺，具体是指一种生产高纯阴极铜的方法。

背景技术

目前,铜电解生产过程是在硫酸和硫酸铜的混合液中在一定温度等技术条件进行电解，生产出4N阴极铜产品，控制溶液中杂质含量极低时可以产出5N阴极铜，但生产过程中的温度控制较高、生产成本高，同时因硫酸酸度160至280g/L，净化除杂难度和成本都很高，同时规模化产出的阴极铜产品的质量很难进一步得到提升，生产成本高、作业环境差、产生大量危废物，生产过程铜损失量大，并且难以有效回收、危废物数量大等问题难以解决。

发明内容

以解决上述背景技术中提出的问题，本发明的目的在于提供一种生产高纯阴极铜的方法，改变生产体系溶液性质、管控生产过程工艺参数，实现低成本高效生产、除杂技术成熟可靠。一种生产高纯阴极铜的方法，生产过程技术条件稳定易控、操作过程步骤简单。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：

一种生产高纯阴极铜的方法，包括以下步骤：

1)配制电解液，电解液离子浓度：硝酸根离子50～80g/L，硫酸根离子10～25g/L，铜离子35～60g/L，电解液酸度控制pH在1～2.8；当生产国家标准A级铜产品时，镍离子≦12g/L、砷离子≦3g/L；当生产5N高纯阴极铜产品时，电解液内镍离子≦1g/L、砷离子≦0.3g/L；当生产6N超高纯阴极铜产品时，镍离子≦0.2g/L、砷离子≦0.1g/L；当生产7N超高纯阴极铜产品时，镍离子≦0.02g/L、砷离子≦0.01g/L；电解液温度：12～25℃，每小时溶液循环量不小于槽体积的3倍，电流密度≦350A/m2、添加剂氯离子浓度0.01～0.03g/L；

2)用不锈钢板作阴极，阴极侧边覆以夹条或其它绝缘材料，阴极整体放置在绝缘材料制作的框架内，框架离阴极表面的距离≧60mm，框架由200目或以上的过滤材料包裹；

3)保持电解液的不间断循环和电解液温度的稳定，电解液循环过程中，对全循环量的电解液进行至少两道过滤工序的处理：一道过滤使用滤布过滤分离电解液中的固体及悬浮物，二道过滤使电解液通过厚度≧100mm、颗粒粒径≦0.15mm的铜粉，使微量的银离子与铜进行置换，以分离溶液中的银，降低产品中银含量；

4)经过多道过滤处理后的电解液为阴极液，通过管道输送直接进入阴极框架内，进行电解生产，电解液通过框架上的过滤材料进入到阳极区，阳极区的电解液带出固体颗粒和悬浮物，阳极液再经多道过滤工序后成为阴极液，输送至阴极区，实现生产体系溶液的过滤和循环；

5)连续生产过程中，步骤4)的循环溶液中，杂质离子浓度达到技术控制指标上限前，抽取溶液进行净化处理：

当以高杂铜阳极板为原料生产4N国标A级铜时，以铁粉置换溶液中的铜，置换出的铜再去做铜阳极，置换后得到的含二价铁和镍等其它杂质的溶液，调整溶液酸度至pH为7至8，同时通入空气氧化二价铁为三价铁，得到混有一定量杂质的镍铁渣，过滤镍铁渣，得到的含微量二价铁和镍离子的溶液循环使用，得到的含有杂质的镍铁渣，返镍生产系统处理；